西北師大百年發展歷史積澱了圖書館豐富的館藏文化，館藏古籍文獻、民國時期以及建國後五六十年代的文獻藏量豐富，已形成本館的館藏特色。根據1990年全國和甘肅省文獻資源的全面調查、全省研究級學科文獻支持研究與決策能力加權統計分析評估，確定本館在心理學、教育學、漢語、中國文學、中國古代史、中國近代史、人文地理、自然地理、植物學等9個學科為省級有支持研究與決策能力的文獻資源收藏單位
圖書館有校本部逸夫館和新校區館兩座館舍，總建築面積4.7萬平方米 ，閱覽座位3000多個，電子閱覽機位480個，學術報告廳2個。逸夫館主要入藏2000年以來普通圖書復本，新校區館以中外文普通圖書、古籍、報刊等各類型文獻資源的完整性入藏為重，兩館形成資源特色鮮明、服務功能互補的壹體化布局。
館藏各類文獻總量約370萬冊，其中：中心館紙質文獻123萬冊，各學院分館紙質文獻73萬冊；電子書刊174萬冊。現有珍貴古籍10萬余冊，其中：古籍善本500余種7700 余冊，中華再造善本1300余種1.5萬余冊，百年以上西文原版圖書340余種。經全國珍貴古籍普查，本館***有22種古籍入選《國家珍貴古籍名錄》，84種古籍入選《甘肅省珍貴古籍名錄》。
最早的中文典籍可追溯到明景泰七年（1456年）刻本《飲膳正要》（元代禦醫忽斯慧撰），1904年（光緒30年）的《利俾瑟戰血余腥積》、1905年（光緒31年）的《清國地誌》等。最早的為外文典藏可追溯到1815年版的《尼伯龍根之歌》（德）、1819年版的《天路歷程》、1898年的《日本美術》、1902—1904年的《東亞研究》等。此外，藏有大量建國前出版的書刊和壹批珍貴的革命文獻。
館藏大型叢書、類書有400余種，主要有《影印文淵閣四庫全書》、《續修四庫全書》、《四庫全書存目叢書》、《四庫全書存目叢書補編》、《四庫未收書輯刊》、《四庫禁毀書叢刊》、《中華再造善本》、《回族典藏全書》、《全宋文》、《古今圖書集成》、《四部叢刊》、《四部備要》、《中國方誌叢書》、《孔子文化大全》、《中華大藏經》、《道藏》、《敦煌寶藏》、《中國西北文獻叢書》、《近代史料叢刊》、《清代詩文集匯編》等。另有館藏拓片500余張，珍藏版歷史圖表1200余幅，《敦煌遺書》膠卷486卷。這些珍貴的文獻具有較高的歷史文化價值，已成為本館獨具特色的文獻資源。
新世紀以來，電子文獻作為壹種新的館藏信息化資源，與傳統紙質館藏壹並成為館藏建設的重要構成部分。為順應信息時代讀者獲取文獻資料的發展形勢，圖書館加大了對電子文獻資源的建設力度，不斷增加各類中外文文獻數據庫的購置種類，現有電子圖書50余萬種，視頻音像資料1萬余部，年訂購各類中外文文獻數據庫30余個，按《高等學校圖書館數字資源計量指南》折合計算約為館藏圖書174萬冊。館藏資源現已形成涵蓋紙質文獻、電子文獻及網絡虛擬文獻的較為完善的館藏體系。